cfg/debug.h

   1 /*!
   2  * \file
   3  * <!--
   4  * Copyright 2003, 2004, 2005 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
   5  * This file is part of DevLib - See README.devlib for information.
   6  * -->
   7  *
   8  * \brief Simple debug facilities for hosted and embedded C/C++ applications.
   9  *
  10  * Debug output goes to stderr in hosted applications.
  11  * Freestanding (AKA embedded) applications use \c drv/kdebug.c to output
  12  * diagnostic messages to a serial terminal or a JTAG debugger.
  13  *
  14  * \version $Id$
  15  * \author Bernardo Innocenti <bernie@develer.com>
  16  */
  17
  18 /*#*
  19  *#* $Log$
  20  *#* Revision 1.8  2006/02/23 08:33:04  bernie
  21  *#* Fix for compilers without variadic macros support.
  22  *#*
  23  *#* Revision 1.7  2006/02/20 02:01:56  bernie
  24  *#* Depend on cfg/os.h.
  25  *#*
  26  *#* Revision 1.6  2006/02/17 22:28:37  bernie
  27  *#* Support TRACE() and TRACEMSG() on hosted targets.
  28  *#*
  29  *#* Revision 1.5  2005/11/04 16:09:03  bernie
  30  *#* Doxygen workaround.
  31  *#*
  32  *#* Revision 1.4  2005/07/03 15:18:52  bernie
  33  *#* Typo.
  34  *#*
  35  *#* Revision 1.3  2005/06/27 21:23:55  bernie
  36  *#* Rename cfg/config.h to appconfig.h.
  37  *#*
  38  *#* Revision 1.2  2005/04/11 19:10:27  bernie
  39  *#* Include top-level headers from cfg/ subdir.
  40  *#*
  41  *#* Revision 1.1  2005/04/11 19:04:13  bernie
  42  *#* Move top-level headers to cfg/ subdir.
  43  *#*
  44  *#* Revision 1.13  2005/03/01 23:23:58  bernie
  45  *#* Provide defaults for CONFIG_KDEBUG_DISABLE_TRACE and CONFIG_KDEBUG_ASSERT_NO_TEXT.
  46  *#*
  47  *#* Revision 1.12  2005/02/18 11:18:33  bernie
  48  *#* Fixes for Harvard processors from project_ks.
  49  *#*
  50  *#* Revision 1.11  2005/02/16 20:29:48  bernie
  51  *#* TRACE(), TRACEMSG(): Reduce code and data footprint.
  52  *#*
  53  *#* Revision 1.10  2005/02/09 21:50:28  bernie
  54  *#* Declare dummy ASSERT* macros as ((void)0) to work around a warning I can't remember any more.
  55  *#*
  56  *#* Revision 1.9  2005/01/25 08:36:40  bernie
  57  *#* kputnum(): Export.
  58  *#*
  59  *#* Revision 1.8  2005/01/11 18:08:08  aleph
  60  *#* Add empty kdump definition for debug off
  61  *#*
  62  *#* Revision 1.7  2004/12/31 17:43:09  bernie
  63  *#* Use UNUSED_ARG instead of obsolete UNUSED macro.
  64  *#*
  65  *#* Revision 1.6  2004/12/08 08:52:00  bernie
  66  *#* Save some more RAM on AVR.
  67  *#*/
  68 #ifndef DEVLIB_DEBUG_H
  69 #define DEVLIB_DEBUG_H
  70
  71 #include <cfg/os.h>
  72
  73 #if OS_HOSTED
  74         /*
  75          * For now, avoid dependency on compiler.h
  76          */
  77         #ifndef FORMAT
  78         #define FORMAT(x,y,z) /* nothing */
  79         #endif
  80         #ifndef INLINE
  81         #define INLINE static inline
  82         #endif
  83         #ifndef UNUSED_ARG
  84         #ifdef __cplusplus
  85                 #define UNUSED_ARG(type,name) type
  86         #else
  87                 #define UNUSED_ARG(type,name) type name
  88         #endif
  89         #endif
  90 #else /* !OS_HOSTED */
  91         #include <cfg/compiler.h>
  92 #endif /* !OS_HOSTED */
  93
  94
  95 /*
  96  * Defaults for rarely used config stuff.
  97  */
  98 #ifndef CONFIG_KDEBUG_DISABLE_TRACE
  99 #define CONFIG_KDEBUG_DISABLE_TRACE  0
 100 #endif
 101
 102 #ifndef CONFIG_KDEBUG_ASSERT_NO_TEXT
 103 #define CONFIG_KDEBUG_ASSERT_NO_TEXT  0
 104 #endif
 105
 106
 107 /*!
 108  * \def _DEBUG
 109  *
 110  * This preprocessor symbol is defined only in debug builds.
 111  *
 112  * The build infrastructure must arrange for _DEBUG to
 113  * be predefined for all source files being compiled.
 114  *
 115  * This is compatible with the Microsoft convention for
 116  * the default Debug and Release targets.
 117  */
 118 #ifdef _DEBUG
 119
 120         // STLport specific: enable extra checks
 121         #define __STL_DEBUG 1
 122
 123         // MSVC specific: Enable memory allocation debug
 124         #if defined(_MSC_VER)
 125                 #include <crtdbg.h>
 126         #endif
 127
 128         /*
 129          * On UNIX systems the extabilished practice is to define
 130          * NDEBUG for release builds and nothing for debug builds.
 131          */
 132         #ifdef NDEBUG
 133         #undef NDEBUG
 134         #endif
 135
 136         /*!
 137          * This macro duplicates the old MSVC trick of redefining
 138          * THIS_FILE locally to avoid the overhead of many duplicate
 139          * strings in ASSERT().
 140          */
 141         #ifndef THIS_FILE
 142                 #define THIS_FILE  __FILE__
 143         #endif
 144
 145         /*!
 146          * This macro can be used to conditionally exclude one or more
 147          * statements conditioned on \c _DEBUG, avoiding the clutter
 148          * of ifdef/endif pairs.
 149          *
 150          * \code
 151          *     struct FooBar
 152          *     {
 153          *         int foo;
 154          *         bool bar;
 155          *         DB(int ref_count;) // Track number of users
 156          *
 157          *         void release()
 158          *         {
 159          *             DB(--ref_count;)
 160          *         }
 161          *     };
 162          * \endcode
 163          */
 164         #define DB(x) x
 165
 166         #if OS_HOSTED
 167                 #include <stdio.h>
 168                 #include <stdarg.h>
 169
 170                 INLINE void kdbg_init(void) { /* nop */ }
 171                 INLINE void kputchar(char c)
 172                 {
 173                         putc(c, stderr);
 174                 }
 175                 INLINE void kputs(const char *str)
 176                 {
 177                         fputs(str, stderr);
 178                 }
 179                 /* G++ can't inline functions with variable arguments... */
 180                 #define kprintf(fmt, ...) fprintf(stderr, fmt, ## __VA_ARGS__)
 181                 #define kvprintf(fmt, ap) vfprintf(stderr, fmt, ap)
 182                 void kdump(const void *buf, size_t len); /* UNIMPLEMENTED */
 183
 184                 #ifndef ASSERT
 185                         #include <assert.h>
 186                         #define ASSERT(x) assert(x)
 187                 #endif /* ASSERT */
 188                 #define ASSERT2(x, help)  ASSERT(help && x)
 189
 190                 /**
 191                  * Check that the given pointer is either NULL or pointing to valid memory.
 192                  *
 193                  * The assumption here is that valid pointers never point to low
 194                  * memory regions.  This helps catching pointers taken from
 195                  * struct/class memebers when the struct pointer was NULL.
 196                  */
 197                 #define ASSERT_VALID_PTR(p)  ASSERT((unsigned long)(p) > 0x200)
 198
 199                 /**
 200                  * Check that the given pointer is not pointing to invalid memory.
 201                  *
 202                  * \see ASSERT_VALID_PTR()
 203                  */
 204                 #define ASSERT_VALID_PTR_OR_NULL(p)  ASSERT((((p) == NULL) || ((unsigned long)(p) >= 0x200)))
 205
 206                 #if !CONFIG_KDEBUG_DISABLE_TRACE
 207                         #define TRACE  kprintf("%s()\n", __func__)
 208                         #define TRACEMSG(msg,...) kprintf("%s(): " msg, __func__, ## __VA_ARGS__)
 209                 #else
 210                         #define TRACE  do {} while(0)
 211                         #define TRACEMSG(...)  do {} while(0)
 212                 #endif
 213
 214         #else /* !OS_HOSTED */
 215
 216                 #include <appconfig.h>  /* CONFIG_KDEBUG_ASSERT_NO_TEXT */
 217                 #include <cfg/cpu.h>  /* CPU_HARVARD */
 218
 219                 /* These are implemented in drv/kdebug.c */
 220                 void kdbg_init(void);
 221                 void kputchar(char c);
 222                 int kputnum(int num);
 223                 void kdump(const void *buf, size_t len);
 224                 void __init_wall(long *wall, int size);
 225
 226                 #if CPU_HARVARD
 227                         #include <mware/pgm.h>
 228                         void kputs_P(const char *PROGMEM str);
 229                         void kprintf_P(const char *PROGMEM fmt, ...) FORMAT(__printf__, 1, 2);
 230                         int __assert_P(const char *PROGMEM cond, const char *PROGMEM file, int line);
 231                         void __trace_P(const char *func);
 232                         void __tracemsg_P(const char *func, const char *PROGMEM fmt, ...);
 233                         int __invalid_ptr_P(void *p, const char *PROGMEM name, const char *PROGMEM file, int line);
 234                         int __check_wall_P(long *wall, int size, const char * PGM_ATTR name, const char * PGM_ATTR file, int line);
 235                         #define kputs(str)  kputs_P(PSTR(str))
 236                         #define kprintf(fmt, ...)  kprintf_P(PSTR(fmt) ,## __VA_ARGS__)
 237                         #define __assert(cond, file, line)  __assert_P(PSTR(cond), PSTR(file), (line))
 238                         #define __trace(func)  __trace_P(func)
 239                         #define __tracemsg(func, fmt, ...)  __tracemsg_P(func, PSTR(fmt), ## __VA_ARGS__)
 240                         #define __invalid_ptr(p, name, file, line)  __invalid_ptr_P((p), PSTR(name), PSTR(file), (line))
 241                         #define __check_wall(wall, size, name, file, line)  __check_wall_P(wall, size, PSTR(name), PSTR(file), (line))
 242                 #else /* !CPU_HARVARD */
 243                         void kputs(const char *str);
 244                         void kprintf(const char *fmt, ...) FORMAT(__printf__, 1, 2);
 245                         int __assert(const char *cond, const char *file, int line);
 246                         void __trace(const char *func);
 247                         void __tracemsg(const char *func, const char *fmt, ...) FORMAT(__printf__, 2, 3);
 248                         int __invalid_ptr(void *p, const char *name, const char *file, int line);
 249                         int __check_wall(long *wall, int size, const char *name, const char *file, int line);
 250                 #endif /* !CPU_HARVARD */
 251
 252                 #if !CONFIG_KDEBUG_ASSERT_NO_TEXT
 253                         #define ASSERT(x)         ((void)(LIKELY(x) ? 0 : __assert(#x, THIS_FILE, __LINE__)))
 254                         #define ASSERT2(x, help)  ((void)(LIKELY(x) ? 0 : __assert(help " (" #x ")", THIS_FILE, __LINE__)))
 255                 #else
 256                         #define ASSERT(x)         ((void)(LIKELY(x) ? 0 : __assert("", THIS_FILE, __LINE__)))
 257                         #define ASSERT2(x, help)  ((void)ASSERT(x))
 258                 #endif
 259
 260                 #define ASSERT_VALID_PTR(p)         ((void)(LIKELY((p) >= 0x200) ? 0 : __invalid_ptr(p, #p, THIS_FILE, __LINE__)))
 261                 #define ASSERT_VALID_PTR_OR_NULL(p) ((void)(LIKELY((p == NULL) || ((p) >= 0x200)) ? 0 : __invalid_ptr((p), #p, THIS_FILE, __LINE__)))
 262
 263                 #if !CONFIG_KDEBUG_DISABLE_TRACE
 264                         #define TRACE  __trace(__func__)
 265                         #define TRACEMSG(msg,...) __tracemsg(__func__, msg, ## __VA_ARGS__)
 266                 #else
 267                         #define TRACE  do {} while(0)
 268                         #define TRACEMSG(...)  do {} while(0)
 269                 #endif
 270
 271         #endif /* !OS_HOSTED */
 272
 273         /*!
 274          * \name Walls to detect data corruption
 275          * \{
 276          */
 277         #define WALL_SIZE                    8
 278         #define WALL_VALUE                   (long)0xABADCAFEL
 279         #define DECLARE_WALL(name,size)      long name[(size) / sizeof(long)];
 280         #define FWD_DECLARE_WALL(name,size)  extern long name[(size) / sizeof(long)];
 281         #define INIT_WALL(name)              __init_wall((name), countof(name))
 282         #define CHECK_WALL(name)             __check_wall((name), countof(name), #name, THIS_FILE, __LINE__)
 283         /*\}*/
 284
 285         /*!
 286          * Check that the given pointer actually points to an object
 287          * of the specified type.
 288          */
 289         #define ASSERT_VALID_OBJ(_t, _o) do { \
 290                 ASSERT_VALID_PTR((_o)); \
 291                 ASSERT(dynamic_cast<_t>((_o)) != NULL); \
 292         }
 293
 294         /*!
 295          * \name Debug object creation and destruction.
 296          *
 297          * These macros help track some kinds of leaks in C++ programs.
 298          * Usage is as follows:
 299          *
 300          * \code
 301          *   class Foo
 302          *   {
 303          *       DECLARE_INSTANCE_TRACKING(Foo)
 304          *
 305          *       Foo()
 306          *       {
 307          *           NEW_INSTANCE(Foo);
 308          *           // ...
 309          *       }
 310          *
 311          *       ~Foo()
 312          *       {
 313          *           DELETE_INSTANCE(Foo);
 314          *           // ...
 315          *       }
 316          *   };
 317          *
 318          *   // Put this in the implementation file of the class
 319          *   IMPLEMENT_INSTANCE_TRACKING(Foo)
 320          *
 321          *   // Client code
 322          *   int main(void)
 323          *   {
 324          *        Foo *foo = new Foo;
 325          *        cout << GET_INSTANCE_COUNT(Foo) << endl; // prints "1"
 326          *        delete foo;
 327          *        ASSERT_ZERO_INSTANCES(Foo); // OK
 328          *   }
 329          * \endcode
 330          * \{
 331          */
 332         #define NEW_INSTANCE(CLASS)                do { ++CLASS::__instances } while (0)
 333         #define DELETE_INSTANCE(CLASS)             do { --CLASS::__instances } while (0)
 334         #define ASSERT_ZERO_INSTANCES(CLASS)       ASSERT(CLASS::__instances == 0)
 335         #define GET_INSTANCE_COUNT(CLASS)          (CLASS::__instances)
 336         #define DECLARE_INSTANCE_TRACKING(CLASS)   static int __instances
 337         #define IMPLEMENT_INSTANCE_TRACKING(CLASS) int CLASS::__instances = 0
 338         /*\}*/
 339
 340 #else /* !_DEBUG */
 341
 342         /*
 343          * On UNIX systems the extabilished practice is to define
 344          * NDEBUG for release builds and nothing for debug builds.
 345          */
 346         #ifndef NDEBUG
 347         #define NDEBUG 1
 348         #endif
 349
 350         #define DB(x)  /* nothing */
 351         #ifndef ASSERT
 352                 #define ASSERT(x)  ((void)0)
 353         #endif /* ASSERT */
 354         #define ASSERT2(x, help)             ((void)0)
 355         #define ASSERT_VALID_PTR(p)          ((void)0)
 356         #define ASSERT_VALID_PTR_OR_NULL(p)  ((void)0)
 357         #define ASSERT_VALID_OBJ(_t, _o)     ((void)0)
 358         #define TRACE                        do {} while (0)
 359         #if COMPILER_VARIADIC_MACROS
 360                 #define TRACEMSG(x, ...)         do {} while (0)
 361         #else
 362                 INLINE void TRACEMSG(UNUSED_ARG(const char *, msg), ...)
 363                 {
 364                         /* NOP */
 365                 }
 366         #endif
 367
 368         #define DECLARE_WALL(name, size)     /* nothing */
 369         #define FWD_DECLARE_WALL(name, size) /* nothing */
 370         #define INIT_WALL(name)              do {} while (0)
 371         #define CHECK_WALL(name)             do {} while (0)
 372
 373         #define NEW_INSTANCE(CLASS)                do {} while (0)
 374         #define DELETE_INSTANCE(CLASS)             do {} while (0)
 375         #define ASSERT_ZERO_INSTANCES(CLASS)       do {} while (0)
 376         #define GET_INSTANCE_COUNT(CLASS)          ERROR_ONLY_FOR_DEBUG
 377         #define DECLARE_INSTANCE_TRACKING(CLASS)
 378         #define IMPLEMENT_INSTANCE_TRACKING(CLASS)
 379
 380         INLINE void kdbg_init(void) { /* nop */ }
 381         INLINE void kputchar(UNUSED_ARG(char, c)) { /* nop */ }
 382         INLINE int kputnum(UNUSED_ARG(int, num)) { return 0; }
 383         INLINE void kputs(UNUSED_ARG(const char *, str)) { /* nop */ }
 384         INLINE void kdump(UNUSED_ARG(const void *, buf), UNUSED_ARG(size_t, len)) { /* nop */ }
 385
 386         #if defined(__cplusplus) && COMPILER_VARIADIC_MACROS
 387                 /* G++ can't inline functions with variable arguments... */
 388                 #define kprintf(fmt,...) do { (void)(fmt); } while(0)
 389         #else
 390                 /* ...but GCC can. */
 391             INLINE void kprintf(UNUSED_ARG(const char *, fmt), ...) { /* nop */ }
 392         #endif
 393
 394 #endif /* _DEBUG */
 395
 396 #endif /* DEVLIB_DEBUG_H */